KÌ THICHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS MÔN: HÓA HỌC 9 -THỜI GIAN: 150 PHÚT (không kể thời gian phát đề) Câu 1. (3,0điểm) a. Một nguyên tố X có thể tạo thành với Al hợp chất kiểu Al a X b , mỗi phân tử gồm 5 nguyên tử, khối lượng phân tử 150 đvC. Xác định X, gọi tên hợp chất Al a X b . b. Y là một oxit kim loại chứa 70% kim loại (về khối lượng). Cần dùng bao nhiêu ml dung dịch H 2 SO 4 24,5% (d = 1,2g/ml) để hòa tan vừa đủ 40,0gam Y. Câu 2. (2,0điểm) Trộn hai số mol bằng nhau của C 3 H 8 và O 2 rồi cho vào một bình kín có dung tích V lít ở 25 0 C đạt áp suất P 1 atm, sau đó bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp. Sau khi kết thúc phản ứng, hỗn hợp sản phẩm được đưa về điều kiện nhiệt độ ban đầu, áp suất trong bình lúc này đạt giá trị P 2 atm. Tính tỉ lệ 1 2 P P (giả sử chỉ xảy ra phản ứng C 3 H 8 + O 2 → CO 2 + H 2 O). Câu 3. (3,0điểm) Cho sơ đồ phản ứng sau: Biết A là tinh bột và F là bari sunfat. Hãy chọn các chất X, B, C 1 , C 2 , Y 1 , Y 2 , D 1 , D 2 , Z 1 , Z 2 , E 1 , E 2 , I 1 , I 2 trong số các chất sau: natri sunfat; cacbon đioxit; bari clorua; axit axetic; glucozơ; rượu (ancol) etylic; nước; bari cacbonat; axit clohiđric; bari axetat; bari hiđroxit; bari; oxi; amoni sunfat để thỏa mãn sơ đồ phản ứng đã cho. Viết các phương trình phản ứng hóa học (ghi rõ điều kiện nếu có) theo sự biến hóa đó. Câu 4. (2,5điểm) Cho một mẩu đá vôi (CaCO 3 ) vào ống nghiệm có chứa 10,0ml dung dịch HCl 1,0M. Cứ sau 30 giây người ta đo thể tích khí CO 2 thoát ra (ở điều kiện tiêu chuẩn), được kết quả như sau: Thời gian (giây) 0 30 60 90 120 150 180 200 Thể tích khí CO 2 (cm 3 ) 0 30 52 78 80 88 91 91 a. Kết quả đo ở thời điểm nào được nghi ngờ là sai lầm? Giải thích? b. Giải thích tại sao phản ứng dừng lại ở thời điểm 180 giây? c. Khoảng thời gian nào phản ứng xảy ra nhanh nhất? Có những biện pháp nào để phản ứng xảy ra nhanh hơn? d. Ở thí nghiệm trên, nếu thay 10,0ml dung dịch HCl 1,0M bằng 10,0ml dung dịch H 2 SO 4 0,5M thì thể tích khí CO 2 thoát ra trong các thời điểm có giống nhau không? Giải thích? Câu 5. (3,5điểm) Cho các lọ chứa các dung dịch (riêng biệt): NH 4 Cl; Zn(NO 3 ) 2 ; (NH 4 ) 2 SO 4 ; NaCl; phenolphtalein; Na 2 SO 4 ; HCl bị mất nhãn. Chỉ dùng thêm dung dịch Ba(OH) 2 làm thuốc thử có thể nhận biết được bao nhiêu chất trong số các chất đã cho? Viết các phương trình phản ứng hóa học minh họa. Câu 6. (2,0điểm) Dẫn H 2 đến dư đi qua 25,6gam hỗn hợp X gồm Fe 3 O 4 , MgO, CuO (nung nóng) cho đến khi phản ứng xảy hoàn toàn. Sau phản ứng thu được 20,8gam chất rắn. Mặt khác 0,15mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 225ml dung dịch HCl 2,0M. a. Viết các phương trình phản xảy ra. b. Tính % số mol các chất trong hỗn hợp X? Câu 7. (2,0điểm) Đốt cháy một hidrocacbon X ở thể khí với 0,96gam khí oxi trong một bình kín rồi cho các sản phẩm sau phản ứng lần lượt đi qua bình (1) chứa CaCl 2 khan (dư); bình (2) chứa dung dịch Ca(OH) 2 dư. Sau thí 1 A + X, xúc tác B men C 1 C 2 D 1 +Y 1 +Z 1 E 1 F + I 1 D 2 +Y 2 +Z 2 E 2 F + I 2 nghiệm thấy ở bình (2) thu được 1,5gam kết tủa và cuối cùng còn 0,112lít (đktc) một chất khí duy nhất thoát ra. Xác định công thức phân tử của hidrocacbon X. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Câu 8. (2,0điểm) Hòa tan hoàn toàn 10,2gam một oxit kim loại hóa trị III cần 331,8gam dung dịch H 2 SO 4 vừa đủ. Dung dịch muối sau phản ứng có nồng độ 10%. Xác định công thức phân tử oxit kim loại? -----------------------------HẾT----------------------------- Cho: C=12; H=1; Na=23; O=16; Al=27; Fe=56; Ca=40; Mg=24; Cu=64; S=32; Cl=35,5 Lưu ý: Thí sinh được phép sử dụng bảng tuần hoàn trong khi làm bài. 2 HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ CHO ĐIỂM BÀITHITHÍ SINH (LỚP 9 THCS 10_04_2009) STT Đáp án tham khảo 1 (3,0đ) 27a + Xb = 150 a + b = 5 Biện luận a, b ⇒ X (Chọn a = 2; b = 3; X = 16 (S)) Tên: nhôm sunfua * CTPT dạng R x O y Lập pt toán học: y Rx 16 = 30 70 ⇒ R = 3 56 . x y2 = 3 56 .n (n = x y2 : là hóa trị của R) Biện luận n ⇒ R. Chọn n = 3, R = 56 (Fe) * Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O 0,25mol 0,75mol m dd = 100. 5,24 98.75,0 =300gam ⇒ V dd = 2,1 300 =250ml 2 (2,0đ) Ta có pthh: 1C 3 H 8 + 5O 2 → 3CO 2 + 4H 2 O 0,2amol amol 0,6amol Theo bài toán ⇒ C 3 H 8 dư, O 2 hết ⇒ hỗn hợp sau phản ứng (ở 25 0 C) gồm CO 2 và C 3 H 8 dư Trong cùng đk đẳng nhiệt, đẳng tích: 1 2 P P = 1 2 n n Vì ở 25 0 C nên H 2 O ở trạng thái lỏng ⇒ n 1 =2a mol; n 2 =0,8a+0,6a = 1,4amol (với a = n O2 bđ = n C3H8 bđ ) ⇒ 1 2 P P = 0,7 3 (3,0đ) * Chọn đúng các chất: A: (C 6 H 10 O 5 ) n X: H 2 O B: C 6 H 12 O 6 C 1 : CO 2 Y 1 : Ba(OH) 2 D 1 : BaCO 3 Z 1 : HCl E 1 : BaCl 2 C 2 : C 2 H 5 OH Y 2 : O 2 D 2 : CH 3 COOH Z 2 : Ba E 2 : (CH 3 COO) 2 Ba I 1 : Na 2 SO 4 I 2 : (NH 4 ) 2 SO 4 * Viết 08 phương trình hóa học: (C 6 H 10 O 5 ) n + nH 2 O → + CtH 0 , nC 6 H 12 O 6 C 6 H 12 O 6 → menruou 2CO 2 + 2C 2 H 5 OH CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O BaCO 3 + 2HCl → BaCl 2 + CO 2 + H 2 O BaCl 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 + Na 2 SO 4 C 2 H 5 OH + O 2 → men CH 3 COOH + H 2 O 2CH 3 COOH + Ba → (CH 3 COO) 2 Ba + H 2 (CH 3 COO) 2 Ba + (NH 4 ) 2 SO 4 → BaSO 4 + 2CH 3 COONH 4 ở thời điểm 90 giây: v pư (3) = 0,867 (cm 3 /giây) > v pư (2) = 30 3052 − = 0,733; ngược quy luật (tốc độ phản ứng sẽ càng giảm khi lượng chất phản ứng càng ít) 3 4 (2,5đ) CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + 1CO 2 ↑ + H 2 O Ta nhận thấy nếu HCl pư hết ⇒ V CO2 = 22,4.0,005 = 0,112lít = 112,0cm 3 > V CO2 (tt) ⇒ CaCO 3 hết, HCl dư ⇒ phản ứng dừng khi mẩu CaCO 3 hết. - ở phút đầu tiên. - tán nhỏ mẩu CaCO 3 hoặc đun nóng hệ phản ứng Không giống nhau. Vì: CaCO 3 + H 2 SO 4 → CaSO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O CaSO 4 là chất ít tan, bám vào mẩu đá vôi ngăn cản sự va chạm của H 2 SO 4 với CaCO 3 . Phản ứng xảy ra chậm dần rồi dừng lại. 5 (3,5đ) Dùng thuốc thử Ba(OH) 2 cho đến dư: Nhận được 7 chất. * Giai đoạn 1: nhận được 5 chất - Chỉ có khí mùi khai ⇒ NH 4 Cl 2NH 4 Cl + Ba(OH) 2 → 2NH 3 + BaCl 2 + 2H 2 O - Có khí mùi khai + ↓ trắng ⇒ (NH 4 ) 2 SO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 + Ba(OH) 2 → 2NH 3 + BaSO 4 + 2H 2 O - Chỉ có ↓ trắng → Na 2 SO 4 2Na 2 SO 4 + Ba(OH) 2 → 2NaOH + BaSO 4 - Dung dịch có màu hồng → phenolphtalein - Có ↓ , sau đó ↓ tan → Zn(NO 3 ) 2 Zn(NO 3 ) 2 + Ba(OH) 2 → Ba(NO 3 ) 2 + Zn(OH) 2 Zn(OH) 2 + Ba(OH) 2 → Ba[Zn(OH) 4 ] (hoặc BaZnO 2 + H 2 O) * Giai đoạn 2, còn dd HCl và NaCl: Lấy một ít dd (Ba(OH) 2 + pp) cho vào 2 ống nghiệm. Cho từ từ từng giọt ddịch HCl/NaCl vào hai ống nghiệm: - ống nghiệm mất màu hồng sau một thời gian → ddHCl - ống nghiệm vẫn giữ được màu hồng → dd NaCl 6 (2,0đ) H 2 + CuO → Ct 0 Cu + H 2 O (1) 4H 2 + Fe 3 O 4 → Ct 0 3Fe + 4H 2 O (2) H 2 + MgO → Ct 0 ko phản ứng 2HCl + MgO → MgCl 2 + H 2 O (3) 8HCl + Fe 3 O 4 → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O (4) 2HCl + CuO → CuCl 2 + H 2 O (5) * Đặt n MgO = x (mol); n Fe3O4 = y (mol); n CuO = z (mol) trong 25,6gam X Ta có 40x + 232y + 80z = 25,6 (I) 40x + 168y + 64z = 20,8 (II) * Đặt n MgO =kx (mol); n Fe3O4 =ky (mol); n CuO =kz (mol) trong 0,15mol X Ta có k(x + y + z) = 0,15 (III) 2kx + 8ky + 2kz = 0,45 (IV) Giải hệ gồm (I), (II), (III) và (IV) ⇒ x=0,15mol; y=0,05mol; z=0,1mol %n MgO = 3,0 15,0 .100 = 50,00(%); %n CuO = 3,0 1,0 .100 = 33,33(%) %n Fe3O4 =100 – 50 – 33,33 = 16,67(%) * X có dạng C x H y (x,y≥1; x,y Z∈ ) - n O2 bđ = 0,03mol; n O2 dư = 0,005mol ⇒ n O2 pư = 0,025mol (n O pư = 0,05mol) 4 7 (2,0đ) - n CO2 = n CaCO3 = 0,015mol ⇒ n C = 0,015mol ⇒ n O (CO2) = 0,015.2 = 0,03mol ⇒ n O(H2O) = 0,05 – 0,03 = 0,02mol ⇒ n H = 2n H2O = 2.0,02 = 0,04mol * Lập tỉ lệ x:y = 0,015:0,04 = 3:8 ⇒ CTPT dạng (C 3 H 8 ) n ⇒ CTPT X là C 3 H 8 8 (2,0đ) Gọi CTPT oxit R 2 O 3 Ta có pthh: R 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → R 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O - Khối lượng muối trong dung dịch sau pư: m R2(SO4)3 = 34,2gam - Lập phương trình toán học 482 2,10 + R = 2882 2,34 + R ⇒ R = 27 (Al) ⇒ CTPT oxit: Al 2 O 3 Chú ý: Các phương án đúng khác ngoài đáp án vẫn cho điểm với điều kiện mức điểm tối đa các câu không thay đổi. 5 . phép sử dụng bảng tuần hoàn trong khi làm bài. 2 HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ CHO ĐIỂM BÀI THI THÍ SINH (LỚP 9 THCS 10_04_20 09) STT Đáp án tham khảo 1 (3,0đ) 27a +. được kết quả như sau: Thời gian (giây) 0 30 60 90 120 150 180 200 Thể tích khí CO 2 (cm 3 ) 0 30 52 78 80 88 91 91 a. Kết quả đo ở thời điểm nào được nghi